大腦運行機能新探索及其與自閉癥Autism等各類非器質病變的精神智障的關系

大腦運行機能新探索及其與自閉癥(Autism)等各類非器質病變的精神智障的關系

  PR.China 印大中（博士）安炳熇

備注：本文已與美國科學發展委員 湖南師范大學生命科學學院 特聘教授印大中（Dazhong Yin) 博士 探討，并獲其在百忙中予以精心指導，現獲授權予以公開聲明。
印大中（Dazhong Yin)博士

安炳熇(anbinghe) 

[摘要]本文試圖從生命科學出發，探索新的腦運行機能，并結合腦科學，心理學，神經生理學
，神經病學等相關知識。探尋自閉癥等無明顯神經器質病變的思維，行為的精神智障者致病的
原因。拋磚引玉，大家共同努力，讓生命科學為人類創造更大利益。

關鍵詞：自閉癥  神經元興奮閾值   腦運行機能（模式）
1：引言

1.1:自閉癥的發現

      1943年（*），美國精神病醫生Leo Kanner從精神病的角度觀察到十一名兒童所具有的異常特
點：他們拒絕交際；沉默不語或以他人不理解的方式自言自語；對周圍環境有極刻板和固定要
求。Leo Kanner稱這些兒童的癥狀為"情緒交際的孤獨性障礙"及"嬰兒孤獨癥"。自此，對
自閉癥（我國多譯為孤獨癥）的研究首先由精神病學領域開始，后來心理學介入，取的大量成
果后站居主導地位。近年來，對孤獨癥的研究逐步涉及到很多領域。

1.2：國外的研究狀況

National Institutes of Heath(NIH)認為:許多案例表明,自閉癥極有可能是遺傳過程中導致
.是胎兒在母親子宮內發育生長的最初幾周時,胎兒的大腦發育出現紊亂,失調.因而導致兒童出
生后的自閉。

Wess LA,Escay A,Kearney TA,等人認為:自閉性有九成可能是精神上的病變導致的,他們認為
是鈉離子通道和染色體上的基因的排列失序導致了兒童自閉性的發生。

Siegal M,Varley R等人認為，是神經系統的功能的混亂致使兒童自閉性的發生，即＂Theory
Of Mind（TOM理論）＂。

Borchers AT,Keen CL,Gershwin ME,等人認為:兒童接種的疫苗及疫苗中的微量的汞與兒童自
閉性的發生有很大關聯性。

Yazbak FE,Yazbak K.認為:產婦在懷孕期間接種疫苗,會給胎兒帶來很大傷害,母親的身體狀況
與兒童的早期自閉性有很大關系,而失敗的疫苗接種可能是兒童自閉性的真正原因。

Elliman DA,Bedford HE,在文中提到:在英國,有研究小組認為麻疹,腮腺炎,風疹(MMR)等疫苗
,是導致兒童自閉性的原因,但同樣沒有直接證據表明這一點.世界衛生組織根據連續的疫苗使
用證據,認為MMR對人體健康有益,不贊成停止疫苗的使用。

Cohen BI提出,因在自閉癥患者的小便和血中發現高濃度的伽瑪氨基聯苯,因此認為轉氨酶和伽
瑪氨基聯苯是致使自閉性發生的原因。

Grimaldi BL通過研究認為:人體中的鎂缺乏,因此導致人體內的沉淀物增加,并因此而改變了人
體內的生物通道的特性,致使自閉癥等各種精神障礙的發生。

但是,目前在自閉性的成因各有關研究機構和組織仍沒有尋求到一個共同的認識，有待于進一
步研究和探索。

1.3:本文從生命科學角度出發，結合個人在實踐中得到的相關啟迪。探索一種新的腦運行機能
假說，并結合相關腦科學，心理學，神經生理學，神經病學等相關知識,從一種新途徑，試圖
用腦運行的同一內在機理去解釋自閉癥等多種思維，行為障礙形成原因。

2：大腦運行機能的相關認識與新探索

2.1:人腦中的生物電是由神經元細胞膜內外通過離子通道調節Na+,K+,Cl-的濃度變化而產生的
。離子分布的不平衡使細胞膜內外倆側存在30—100毫伏的電位差。這就是通常所說的膜電位
，神經元就是通過膜電位發揮功能。中樞神經系統就是在膜電位影響下,通過突觸來傳遞它們
對應的不同的神經元的軸突末梢的生物電信號。運動神經元是否發放電沖動，取決于興奮性傳
入和抑制性傳入之間的平衡，一個神經元是否處于興奮狀態，決定于它接受到的所有突觸輸入
的時空總和引起的膜電位是否達到或超過一定值。當此膜電位超過此閾值時，神經元興奮，發
出輸出脈沖。此閾值是神經活動的第一種閾值。腦內存在自發的神經元興奮模式，在任何時候
都有許多神經元興奮模式存在。而在思維過程中，不同腦區內也有多個神經元興奮模式出現著
，這些神經元興奮模式并不為我們覺察。在一個時間內我們僅能意思到一事物的存在，當某個
神經元興奮模式超過一定強度時，就能被意思感知,此種神經元興奮模式就決定了當時意思的
內容。超過此閾值愈多，則對此內容的感受愈鮮明。我們稱此為第二種閾值（或意思閾值）。

      腦內的神經活動，每個神經元按第一種閾值的規則產生興奮，并造成神經元網絡中神經元
興奮模式的轉換。而神經元興奮模式由于神經系統中廣泛存在的相互抑制和相互作用，按第二
種閾值規則，可以產生無意思興奮模式和有意思興奮模式的相互轉換。這就是神經活動的雙重
閾值假說。
      Edelman曾經提出神經達爾文主義（神經群體選擇理論），即同一神經元群體通過競爭和
選擇，可以表示不同信息內容，不是預先確定其所表示的內容。但實際上，腦在進化過程中，
由于機體生存環境雖有區別，但大致情況仍有類似，為了快速適應環境，腦在先天大致確定了
不同信息類型的表達區。

2.2:左利手或右利手，在腦半球機能的側重上是有區別的。由人體生理解剖學得知，右腦半球
在調節左側軀體運動的同時，要負責調節內臟器官系統。雖然"左利手和右利手"在腦半球機
能的側重上有不同。并沒有改變左右腦半球各自調控的神經系統的生理結構的構成。確定的生
理結構構成必定承擔相對應的確定的生理機能。由于右腦半球承擔了左側軀體運動機能調節的
同時,要負責調節內臟器官系統.相應的左腦半球在承擔對側肢體運動的同時，更多地承擔對外
界事物的感知及應對，也是符合人體器官進化的專門化的方向的。也就是說，左利手或右利手
，并沒有改變左腦半球和右腦半球的各自機能(僅是腦半球機能的側重上是有區別)。更進一步
的講,也就是左腦半球腦皮層和右腦半球腦皮層的各自機能,是有其固定的屬性的。當然，當左
或右腦受損傷時，對側腦半球可以代償性的替代部分對側腦半球的功能。
      確立了左腦半球腦皮層和右腦半球腦皮層的各自機能,是有其固定的屬性后。我們在討論
明意識和暗意識的相互轉化，短時記憶和長時記憶轉換和調用，思維上的邏輯思維和形象思維
的運行，以及進一步研究各個腦皮層區的機能等方面,就有了個極好的切入點。

2.3:人的性格形成

2.3.1:Wild Penfield通過實驗后所描繪的大腦皮層中央前回和體覺區于軀體各部分運動關系
圖中，其揭示的感覺與運動機能在中央前回皮層與軀體呈現對側的顛倒關系。我們的視，聽，包括各種外界感知。在轉化為信息輸入時，存在輸入渠道的對稱。如：人的雙眼的視信息，出于人體自身所具備的平衡機制，雙眼的視神經通路在垂體前發生視交叉，左眼視信息傳輸到右腦的枕區(17，18，19 三個區)的同時，也有部分右眼所攝取的視信息傳輸到同側的右腦的枕區(17，18，19 三個區)。而右眼的視信息傳輸到左腦的枕區的同時，也有部分左眼所攝取的視信息傳輸到同側的左腦的枕區，上序視信息一般是同時傳輸到達相關視神經區域的。鑒于視神經通路所具備的通過視交叉的這一視覺平衡機制的調節作用，單純從視信息角度因素來講，視信息對人的情緒和性格的影響處于一種動態的平衡中。但是如果相對應的該側的腦半球機能{枕區(17，18，19 三個區)}。發生障礙時，出于神經皮層活動的"強者恒強，弱者恒弱"神經活動的規律。視信息的攝入將會對人的性格情緒產生重大影響。例如：左腦本身的血液運行和神經傳導存在障礙，那么，人眼所攝入的到達左腦的枕區的視信息所產生的神經沖動，必將較之人眼所攝入的到達右腦的枕區的視信息所產生的神經沖動弱，從而對人的相應的左腦的腦機能活動產生抑制狀態的影響。

聽覺也是用多渠道同時接受聽信息的傳入，既有同側通路，也有對側通路，左右耳聽信息的傳入也是存在通路的對稱機制。但是,上序視，聽，以及其他感知渠道的對稱,并沒有導致視，聽，及感知效能的同一。特別是對眼，耳這倆種人體最為重要的視，聽器官在人的大腦的腦皮層中的神經活動的機能 ，很有必要結合左右腦功能的區別深入了解。事實表明,這對我們了解人的性格形成和有關精神障礙的疏導，調理有極大作用。實踐中發覺————聽信息的傳入和其在相應腦皮層所形成神經活動機能，對人的性格情緒的影響較之視覺對人的性格情緒的影響要深遠。

2.3.2: 視覺在哺乳動物中是最為重要的感覺器官，因為左右腦半球的功能機理的不同，左右腦半球對各自對應輸入的視覺信息的處理方式是有區別的。人眼所視的人，事，物，傳入到右腦后，右腦側重于去感覺人眼所視的人，事，物的印象。從整體上去感覺，描繪視對象。而人眼所視到的視信息，在左腦中側重于對所視到的人，事，物從細節入手去分析，推理，尋求一種符邏輯的答案。而人的雙眼所獲的視信息幾乎同時到達人的左右腦半球視覺中樞，并進行信息處理。在處理過程中，左右腦半球還通過胼胝體頻繁交換信息。根據本文"2.1神經活動的倆種閾值假說"，左右腦在各自視覺中樞皮層激起神經興奮的同時，左右腦在胼胝體聯通下也存在競爭。因為左右腦的相應視神經活動模式之間存在的競爭，從而會導致左腦半球皮層或右腦半球皮層中的,某個視神經興奮模式占優勢（另一視神經興奮模式處劣勢）。并且，占優勢的視神經興奮模式將所激起的神經簇群的沖動傳遞到其它相關腦皮層區匯聚，并以所獲得的居于優勢的視神經興奮模式所獲得的視信息所激活的神經機能模式來進行所獲得的視信息神經機能處理。這"時刻的視神經興奮模式"就決定了此人對所視的人，事，物此"時刻"處理及應對方式或感覺與感受，這是個動態的過程。而長期形成的視覺神經興奮習慣模式(或當時的視中樞神經
興奮的優勢模式)，將會影響到人的處理和面對事物的方式方法。

2.3.3: 聽覺是僅次于視覺的感覺器官,用聽覺語言思維更是一種思維的高級形式。聽覺的傳入的神經通路較為復雜，既有同側通路，又有通過胼胝體傳輸到對側腦半球的對側通路。同樣，因為左右腦功能的差異，左腦聽覺腦皮層和右腦聽覺腦皮層對聽信息的處理方式也具有不同的側重。左腦聽覺皮層聯合區習慣接受處理清晰，條理的語言信息，并在左腦相應腦皮層中進行邏輯思維。側重于從語言信息中獲取符合邏輯的綜合答案。右腦聽覺皮層聯合區更側重于處理聽起來有美
感的聽信息，如優美的音樂，動聽的語調等。側重于去感覺聽信息。同樣，當倆種聽信息處理同時進行時，根據神經元興奮模式的倆種閾值假說。會有左腦聽覺皮層聯合區或右腦聽覺皮層聯合區對"這一刻"的聽信息神經興奮模式占優勢，并決定了"這一刻"聽信息在腦中的感覺的印象或邏輯思維的結果，根據此結果對聽信息作出相應的"反應"。應當說這也是在動態中進行的。長期形成的聽覺中樞神經興奮優勢模式，對一個人的處理和面對日常事物的方式有著重要影響。因為，聽覺與視覺一樣，存在著通過胼胝體神經纖維所聯系的聽交叉。這里我們要注意的是："聽交叉是通過胼胝體神經纖維所聯系的聽交叉"，也就是說："左耳聽覺信息在直接傳入到達左腦的初級聽皮層時，左耳的聽覺信息還通過胼胝體的神經纖維傳輸到達右腦的相關聽覺信息處理的神經機能區域"。因為，男性的胼胝體不如女性的胼胝體發達（多數情況如此，據《人類生物學》）。那么，這將導致男性的聽覺的自身平衡機制（通過聽交叉實現）的調節聽覺的平衡能力較之女性要弱。從而導致男性發生聽覺障礙的可能性較之女性更大。同樣，存在情緒智障的人群，本身的左右腦半球的腦機能就存在不平衡，其聯結左右腦的胼胝體的神經纖維存在傳輸不暢的幾率遠較普通人高。綜合上序因素："男性和情緒智障的人群對聽覺的平衡的調節能力相較于女性和普通人要弱"。治療中發現："自閉癥（Autism)兒童的聽覺信息的接受，處理，平衡能力及與聽覺信息的接受，處理，平衡的能力相關的語言（思維）處理，表達能力比普通人要弱很多"。并且，治療中發現："對應恢復自閉癥（Autism)兒童的聽覺信息的接受，處理，平衡能力"，比恢復其他感知覺（包括視覺）對自閉癥孩子的"腦機能的恢復效果更快更好"。

2.3.4:左右腦半球通過約2億神經纖維所組成的胼胝體相聯系，能同時傳遞億萬兆的信息。左右腦半球通過它，可以實現信息的同步交流。從而能夠互相合作，統一地考慮問題。如果胼胝體受到損傷（或神經纖維聯絡不暢通） ，將會使人的思維能力有巨大缺欠。由人體解剖學得知,男性胼胝體一般不及女性發達（《人類生物學》）。

2.3.5:控制上述各種感知,感覺的腦皮層神經中樞極其他的感知神經中樞在胼胝體的聯系下。通過神經元活動的倆種閾值的競爭,形成由各種神經元簇群"優勢及劣勢興奮模式"有機地組合，從而形成一個人大腦較為恒定地處理，應對事物的習慣。進而構成各人不同的性格。

2.4:男性和女性，除了生殖系統存在巨大差異，并進一步導致內分泌的不同外。大腦結構也存在明顯差別，這個差別體現在————女性的大腦胼胝體較男性發達（根據人體解剖生理學，當然不排除少部分的女性違背這一定律）。由此導致女性在思想時，較之男性更方便調用左或右腦半球相應機能組織區域。由于生理因素導致女性更多地注重家庭起居及照顧孩子。從人類誕生起，就要求女性比男性更加善于應對情感及感受自己內部臟器的活動等。但是，女性不可避免地要同時和男性承擔遷徙，回避危險，保護孩子免招猛獸獵殺等任務。必然要求女性發展智慧，應對外在危險。從而在擁有發達的右腦的同時，女性也積極發展其左腦相應的機能。又因為女性較之男性角色更為復雜多變，為與之相適應，女性的大腦胼胝體就必然地要求較之男性發達，從而方便女性在轉換角色時自如地從自己左或右腦半球中調用與之當時角色相對應的腦能。男性的大腦在女性大腦基本進化完成后，又經歷了約8.4萬年的演進（摘自《用人類腦思考》）。這直接導致男性大腦組織區域及機能的更加專門化的特點。這與男性當時承擔的社會角色————獵食者，戰士，種族繁衍播種者等有關系。這種特定的男性角色，要求男性擁有精深的專門技能，更機警，更具勇氣。在男性的腦機能趨于精專的同時喪失了一定的靈活調用左或右腦半球機能的能力，而且左腦的機能發達的同時，必然導致右腦機能的受抑制狀態，同時男性不需要如同女性般那么頻繁地轉換角色，這一切就直接導致男性的大腦胼胝體不如女性發達。反轉過來看這一問題，這一切又導致男性在面對情感或角色的轉換時，較之女性更顯笨拙。同時，男性胼胝體較之女性發生障礙的幾率也大為增加。即當左或右半腦球發生障礙時，男性較之女性更難將喪失的腦半球機能由對側腦半球予以替代。在自閉癥（Autism)患者中，男性遠較女性為多，極其可能是因為男性胼胝體不如女性發達的原因導致。

3:大腦運行機能的新探索

3.1:額葉的功能

     有研究表明,前額葉是大腦皮層中功能和聯結上最為復雜的結構,是大腦皮層中最后形成的
部分。當一個人的主側腦是左腦(大部分人是如此)，且左腦前額葉未受損傷，在左腦各皮層中
居支配位置時（因為是左腦為優勢腦，通過胼胝體聯系的右腦各腦皮層也在其支配和主導下活
動。），會使得該人理解，意志，計劃等方面有很強的能力。其功能歸結主要有四個方面:<1
>對注意力的控制,<2>具有短時記憶功能,<3>對情緒和動機有調控作用,<4>具有預見性和組織
規劃功能。左腦前額葉是人的有目的，有計劃的行為的發動者和組織者。具有自我管理能力及
管理自己和外部的聯系事物的能力。
      威斯康星大學實驗心理學家Richard Davidson大力主張右腦負責處理負面情緒，Richard
Davidson為了測量腦部活動，記錄了腦部20余個區域的腦波圖。他的研究顯示，右腦額葉較
活躍的學生，較會用語言表達負面情緒。通過觀看影片的試驗，右腦額葉的腦波圖也和受試者
的報告一致（表達負面情緒）。這類研究說明，處理負面情緒的是右腦。
     Martin Teicher 和 Andrew Papanicolaon曾對10位幼年曾受虐患者實驗。10位患者中有
9位患者在回想中性記憶時，左腦較活躍；回想痛苦記憶時，10位患者中有7位右腦較活躍。據此，他們認為，這表示痛苦記憶可能儲存在右腦。
      1848年，美國筑路工人Phinese P.Gage在工作中，一根鐵棒擊穿了他的左腦前額葉。經醫護，他恢復了健康，但他的性情變化很大。由一個精明能干，溫和善良的人轉變為喜怒無常，粗魯無理，冷漠孤僻，沒有工作責任心的人。后來的他,前額葉部分僅有右腦的前額葉了。 我們在此推測，右腦前額葉的功能與左腦前額葉功能是不一樣的。相對于左腦額葉功能的計劃和組織管理性，右腦前額葉的功能則是情緒化的，負面化的方式處理事物。右腦前額葉的功能占優勢的人，顯得無視他人感受，在生活中特注重自我感覺。

3.2:顳葉功能

      顳葉皮層區除聽覺區外，非聽覺性皮層聯系廣泛，相應功能復雜。左腦的顳中回及顳上回
后部與語言活動有關。損傷這一部位，病人的聽，視覺正常，雖然能聽到，看到聲音和文字，
但不能理解其意義。被稱為感覺性失語癥。而刺激右腦的顳中回及顳上回，可引起視覺和聽覺的幻覺。
     左腦的顳葉聯合區，是多種信息匯聚的場所。從外界所獲取的信息在左腦顳葉聯合區進行邏輯，分析等思維活動，并負責語言，書寫等表達。而且將形成清晰記憶的短時間陳敘性記憶，傳輸到右腦顳葉聯合區轉化為長時間記憶。左腦的顳葉聯合區還從右腦顳葉聯合區中提取長時間陳敘性記憶，在左腦的顳葉聯合區予以思考和表達。
     右腦的顳葉聯合區，是感受外界刺激和自己"內心"的感覺功能聯合區，對所聽，視到的信息注重從感覺上出發進行形象思維處理。右腦的顳葉聯合區，善于用形象思維思考所獲信息。并負責將左腦的顳葉聯合區邏輯思考以后，形成清晰記憶的短時間陳敘性記憶，盡可能轉化為長時間陳敘性記憶，在右腦的顳葉聯合區中儲存起來，供左腦需要時調用。右腦中的形象思維結果和所存儲的長時間陳敘性記憶，要通過胼胝體神經纖維，調到左腦的顳葉聯合區進行表達。

3.3:頂葉的功能

頂葉在皮層中是最小的一葉,分為中央后區,頂上區,頂下區三部分。中央后區是軀體的感覺區。頂上區是對人體感覺進行綜合處理的部位；在空間等復雜感覺中起重要作用，但無局部
定位能力。

頂下區，包括角區和緣上區，相當于39，40區。此結構出現較晚，由猿到人，此區面積逐漸加大，結構漸趨復雜。并有部分包含在語言感覺區（Wernicke區）內。

左腦的頂下區，包括角區和緣上區是將有關思維，邏輯，計算等理性思維結果和日常行為的信息匯聚，予以反思的腦皮層區。是一個人后設認知（反?。┑哪X皮層機能區，右腦的頂下區目前沒有任何研究文獻提及其功能，實踐中摸索。刺激該區會激起該人的情感體念能力，包括激起其童年的痛苦（或歡樂的記憶）。同時，個人猜測，該區或具備某種超能力。

枕葉是視覺信息處理區，見視覺說明(2.3.2)。

4:探索人腦運行模式新機能的目的

4.1: 建立人腦運行機能假說的目的，是想通過腦運行模式對人的精神障礙和智障的不同表現，尋求在同一個內在機理聯系下，能說明多個精神障礙和智障問題的腦運行模式。

4.2:自閉癥(Autism),根據以上腦運行機能探索,神經元興奮的倆種閾值假說?？梢哉J為，自閉癥(Autism)患者是他們的神經元興奮模式，在神經元興奮的第一種閾值或第二種閾值時發生了問題。也就是說，在左腦中的自我計劃和自我管理的額葉腦皮層，主管認知和思維及語言表達的顳葉腦皮層。在神經元興奮模式上，在第一種閾值或第二種閾值時，與右腦對應腦皮層的神經元興奮模式競爭中處于劣勢（或沒有形成穩定的優勢）。
      在左腦中的自我計劃和自我管理的額葉腦皮層，主管認知和思維及語言表達的顳葉腦皮層。因為在神經元興奮模式上總處于抑制狀態，時間愈久，其由抑制狀態轉為興奮狀態的難度愈大（注：實踐中發現部分情感缺乏的自閉癥（Autism）患者的相關右腦的情感體念機能區也存在抑制狀態）。
      同時，極其可能，自閉癥（Autism）患者的胼胝體的神經纖維聯絡不暢通。由人體生理解解剖學有關知識得知，女性的胼胝體的神經纖維比男性發達（而這很好地對男性自閉癥（Autism）患者是女性的約數倍的現象作了很好解釋）。
      同樣，在其他的精神障礙患者中不難發現，男性精神障礙患者多于女性。這有力說明胼胝體的神經纖維在左右腦信息聯系的過程中，胼胝體的神經纖維是否暢通，對人的精神活動的協調有重大影響。

      我們不必悲觀，哈佛大學心理研究所的一個實驗結果，為我們戰勝自閉癥（Autism）提供了信心和根據。他們將干的小白鼠神經元細胞，注射進入小白鼠的腦中，一段時間后觀察。他們發現干的小白鼠神經元細胞又被激活了。（備注：這個實驗"并非是告訴我們通過小白鼠實驗的同樣方式去激活人腦細胞"，至少目前的倫理和法律法規不允許我們這么出發。這是且僅僅是"告訴了我們一個事實————所謂死去的腦細胞是可以激活的"，并且，研究中已經發現可以采取其他的安全的方式達到此同樣的目的。）
這告訴我們，處于抑制狀態的腦皮層神經元興奮模式。是可以有效激活的。并且可以尋求到有效途徑疏通胼胝體的神經纖維，在實踐中也有效地驗證了這一點?，F正在深入研究這一機理，試圖尋求能對自閉癥（Autism）類非器質病變的精神智障等的解決方案,進一步探求符合人腦的腦運行模式 ,從而改善人腦的學習與認知的能力。

（*）引用[Pervasive developmental disorders: controversies concerning the classification of autism]

[Article in Polish]

Pisula E.

Pracownia Psychologii Rehabilitacyjnej, Wydzial Psychologii Uniwersytetu Warszawskiego.

Autistic Disorder was described by Leo Kanner in 1943. Since that time not only the name of this disorder (initially early infantile autism) has changed but also it's relation to other disorders. DSM-IV includes autism together with Rett's Disorder, Childhood Disintegrative Disorder, Asperger's Disorder and Pervasive Developmental Disorder Not Otherwise Specified into one category: Pervasive Developmental Disorders. The definition and contents of Pervasive Developmental Disorders raise many controversies. Differentiation between particular disorders within this category is also difficult. This paper discusses some of these problems.

PMID: 11055183 [PubMed - indexed for MEDLINE]